Для расчета полной механической характеристики контроллера в зависимости от кривой моментов коммутационных элементов и требований, предъявляемых к фиксации позиций контроллера, предварительно намечается профиль храповика фиксирующего механизма с учетом рекомендаций, приведенных в § 15.7. В соответствии с принятым профилем рассчитывается механическая характеристика фиксирующего механизма, которая алгебраически складывается с кривой моментов от коммутационных элементов.
Полученная механическая характеристика анализируется: рассматриваются четкость фиксации, примерное равенство и равномерное расположение моментов по углу поворота; просматривается, не получилась ли где-либо между позициями ложная фиксация — момент меняется между позициями с отрицательного на положительный. Последний случай абсолютно недопустим: моменты должны быть скомпенсированы либо за счет фиксирующего механизма, либо за счет изменения механической, а иногда и электрической развертки.
Рис. 15.10. К расчету и анализу полной механической характеристики контроллера
В качестве примера рассмотрим порядок выбора профиля храповика и расчет механической характеристики для кулачкового контроллера, развертка которого приведена на рис. 15.7. Иллюстрации к порядку этого расчета приведены на рис. 15.10. Фиксация должна быть одинаковой как при вращении барабана с нулевой позиции до третьей, так и обратно, с третьей позиции на нулевую. На рис. 15.10, а приведена кривая моментов от коммутационных элементов, на основании которой выбирается профиль храповика. При выходе с нулевой позиции и подходе к первой позиции имеются фиксирующие моменты от кулачковых элементов, поэтому профиль храповика берем пологий. При выходе с первой позиции включаются одновременно два кулачковых элемента, создающие момент, препятствующий фиксации; такая же картина при подходе ко второй позиции. В обоих случаях профиль храповика берется крутым. При выходе со второй позиции есть фиксирующий момент от выключающегося элемента — профиль храповика пологий. При подходе к третьей позиции необходимо скомпенсировать положительный момент кулачкового элемента — профиль храповика крутой.
Примерная картина выбранных профилей в развернутом виде показана на рис. 15.10, б, однако при расчете выбранные профили должны быть размещены по окружности храповика.
Для определения усилия пружины необходимо, из конструктивных соображений, выбрать диаметр храповика и длину рукоятки. Обычно усилие пружины принимается таким, чтобы на рукоятке контроллера было усилие 30-50 н. После определения усилия пружины фиксатора и выбора, из конструктивных соображений, ее жесткости рассчитывается механическая характеристика фиксатора (рис. 15.10,в), производится сложение ее с моментами от коммутационных элементов и определяется механическая характеристика контроллера (рис. 15.10, г).
При больших углах поворота барабана иногда целесообразно применять рукоятку в виде штурвала или ставить передачу (обычно зубчатую) от барабана к рукоятке. В последнем случае необходимо иметь в виду, что зубчатая передача за счет трения очень сильно сглаживает как резкие изменения моментов от коммутационных элементов, так и фиксирующие моменты; четкость фиксации при применении зубчатой передачи снижается.
